生命科学技术范文10篇

当今世界，科学技术发展突飞猛进，新兴学科、交叉学科不断涌现，科技进步对经济社会的影响作用日益广泛和深刻。伴随着信息科技革命方兴未艾的浪潮，生命科学和生物技术的发展也正在展现出未可限量的前景。越来越多的人们已经预见到，一个生命科学的新纪元即将来临，并将对科技发展、社会进步和经济增长产生极其重要而深远的影响。

党的十六大指出，对于我国来说，二十一世纪头二十年是一个必须紧紧抓住并可以大有作为的重要战略机遇期，我们要集中力量，建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会。应当说，生命科学和生物技术及其产业的发展为我国提供了一次实现科技创新和社会生产力跨越发展的重大战略机遇。

一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景

无论是科技界还是产业界，都基本认同这样一个重要判断：在新的世纪里，生命科学的新发现，生物技术的新突破，生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程等关键技术，正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一，深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同，但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。特别是近二十年来，生命科学与生物技术获得了飞速发展，为世界各国医疗业、制药业、农业、环保业等行业开辟了广阔发展前景。

作为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”，生命科学与生物技术日益受到世界各国的普遍关注和重视。进入新千年后，生物技术产业显示出强劲发展势头，成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2001年美国生物科技投资占到风险投资总额的11%，2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略，强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”，并计划五年内将政府在生命科学和生物技术的研究预算增加一倍，达到8800亿日元，力争使日本生物技术达到世界领先水平。欧盟已成立生物技术委员会，继在第四个研究开发框架计划对生物技术研究大量投资后，又在第五个研究开发框架计划中专门制定了“生命科学计划”，进一步加强在这一领域的努力。在软件领域成就斐然的印度，早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划，明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明，世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。

目前，生命科学的研究热点仍然集中在基因组学、蛋白质学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后，水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部DNA序列测定也在2002年完成，这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定，将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(FunctionalGenomics)和蛋白质组学(Proteomics)这两个极富挑战性的领域，这将带来更多与人类自身发展密切关联的重大研究成果。

为鼓励本市高校、科研院所和企业在市科委与国外地区政府机构签订的合作协议框架下开展地区间国际科技合作，推动本市与这些地区的科技交流和友好关系的发展，*市科学技术委员会特*年度地区政府间合作项目征集指南如下。

一、申请条件：

1、申请单位的国外合作伙伴和合作研究的内容应符合以下合作地区和合作领域。

1）法国罗纳-阿尔卑斯大区——生命科学和医学、生态环境保护；

2）法国朗格多克-鲁西永大区（包括蒙彼利埃地区）——崇明生态岛建设、孵化器合作；

3）加拿大——清洁能源、环境保护、多媒体技术；

摘要:随着信息和通信技术的发展，集文字、图形、声音、动画于一体的视频资源已经成为了现代社会生活中极其重要的信息传播形式。而随着生命科学和技术的大发展，包涵生命科学基础知识、基本原理以及生命科学技术运用的生物科技视频也广泛传播。如何将生物科技视频融合到日常教学中？作者通过一段时间的实践研究，结合案例尝试对生物科技视频应用策略在教学中的作用进行简要论述。

关键词:生物科技视频;初中生物教学;应用

1生物科技视频应用的意义

经过20世纪的大发展，生命科学进入一个空前繁荣的新时期，生命科学在科学技术中的地位越来越重要。在初中阶段如何激发学生学习生物的兴趣，培养学生的生物学核心素养，是每位生物教师必须思考和实践的事情。建构主义学习理论认为，学习是使学习者在与环境交互作用的过程中主动构建内部心理表征的过程，在学习的过程中强化“情境”非常重要，有利于提高学习者的学习水平。在现实教学中，由于各种条件的限制，我们不大可能提供大量的面向全体学生实践观察、动手操作的活动。而视频资源是集文字、图像、声音、动画于一体的动态影像资料，具有强烈的感染力和吸引力，能全面地调动学生的视觉和听觉的处理功能，多方位感受知识信息，最大程度帮助学生在理解的基础上记忆。

2生物科技视频运用的作用

生物科技视频在初中生物教学中的作用，我认为最主要的有以下三点：1)使抽象的知识内容形象化、具体化。教材上的知识内容主要以文字和图片为载体，学生能在多大程度上理解文字所承载的信息，不仅取决于文字本身的准确性和严密性，还受到学生的理解能力、想像力、联想力和生活经历的影响。仅仅依靠文字和图片，相当一部分初中学生总是比较难以理解教材上的知识内容，生物科技视频能使抽象的知识内容形象化、具体化，从而帮助学生理解知识。2）激发学生的学习兴趣，提高学习自觉性。学习是一个主动探索的过程，学生如果对生物学感兴趣，就会积极地、专心致志地持续钻研，学习效果自然容易提高。反过来，理解能力的加强，学习效果的提高，进一步提高了学习兴趣和学习自觉性，从而形成良性循环。因此，提升教学效果需要做的第一件事情，就是激发学生的学习兴趣，提高学习自觉性。生物科技视频资源能够提供学生从未体验过、无法亲身经历的场景，对学生产生视听的冲击，让学生体会到生物学的奥秘，从而产生想进一步学习和究的兴趣，大大激发学生的学习兴趣。学习八年级上册生物圈中的其他生物，《BBC：生命系列》会让学生感受生物的多姿多彩和大自然的和谐美好。这些引人入胜的视频资源都会引起学生强烈的兴趣，让他们思考“为什么是这样”，进而给学生提供进一步学习探索的动力，保持学习的自觉性。生物科技视频在初中生物教学中的应用张完成（北京师范大学厦门海沧附属学校）3）有利于学生记忆理解能力和独立学习能力的培养。“学生是学习的主体，教师是学习的主导”。学生是学习的内因，老师和一切教育环境都是外因，外因是通过内因起作用的，内因起决定作用。目前在普通初中，部分学生对初中小学科老师的教学产生相当程度的“免疫”，在课堂教学中，单凭自己的能量，这些老师对这部分学生的影响作用比较小。因此，培养这部分学生的记忆能力、理解能力，进而培养他们独立学习、独立思考与独立解决问题的能力占据了老师相当多的时间和精力。

服务大局，拓宽对外民间科技交流渠道，开展的主要工作有：

一、举办市海峡两岸大学生创意设计作品巡回展，搭建市与高校大学生科技交往平台

从年起，市参加了由福州市科协、中华创意发展协会发起，国内近20个大中城市科协和有关学术团体共组织开展的“海峡两岸大学生创意设计作品巡回展”。

年市第三届巡回展由市科协主办，艺术学院设计学院承办，省内19所高校参加活动，共征集了作品80件、省外作品598件、省内作品494件，作品涵盖海报招帖类、产品设计类及动漫类三个专业方向。参展作品的创作体现了大学生打破常规哲学，充分发挥想象力和创造力，将深度情感和理性的思考与实践结合，体现了创意与生活的完美结合。月日市“第三届海峡两岸大学生创意设计作品巡回展”开幕式暨优秀作品颁奖在艺术学院举行。市原政协主席、市工艺美术协会会长张绪明，原市人大副主任，省科协副主席，市科协党组书记、主席等有关领导参加开幕式。开幕式上对参加巡回展的优秀作品进行展示，对获奖作品作者进行了表彰。

年市的巡回展加大宣传和组织力度，根据参加活动大学指导教师和学生的建议，通过我们积极工作，巡回展得到省教育厅领导的大力支持，年市第四届海峡两岸大学生创意设计作品巡回展由省教育厅、市科协共同主办，艺术学院艺术设计研究中心承办，东北师范大学美术学院等省内外29所大学协办，共征集作品2220件。年市第四届“海峡两岸大学生创意设计作品巡回展”开幕式暨优秀作品颁奖在9月份科普宣传日期间举行，出席开幕式的省政协主席巴音朝鲁、市委书记高广滨、省科协主席刘淑莹等领导为290名获奖作品代表颁奖，省市科协领导还参观了优秀作品展示。

巡回展的举办为省高校与国内及地区大学生创意设计思想的交流打造有效的平台，使大学生们足不出户就可以了解来自国内及地区最优秀的创意思想和成果，为大学生展示自己最新作品和自身风采提供了最直接的舞台。巡回展还促进了大学生与社会实际相结合，为毕业后走向社会成功就业起到很大帮助作用。巡回展在有关部门的大力支持下，规模和影响力逐年扩大，活动受到省内高校广大师生的一致好评。

拓宽对外民间科技交流渠道，服务大局。开展的主要工作有：

一、举办市海峡两岸大学生创意设计作品巡回展。

市参加了由福州市科协、台湾中华创意发展协会发起，从2009年起。国内近20个大中城市科协和台湾有关学术团体共组织开展的海峡两岸大学生创意设计作品巡回展”

吉林艺术学院设计学院承办，2010年市第三届巡回展由市科协主办。省内19所高校参加活动，共征集了台湾作品80件、省外作品598件、省内作品494件，作品涵盖海报招帖类、产品设计类及动漫类三个专业方向。参展作品的创作体现了大学生打破常规哲学，充分发挥想象力和创造力，将深度情感和理性的思考与实践结合，体现了创意与生活的完美结合。9月14日市“第三届海峡两岸大学生创意设计作品巡回展”开幕式暨优秀作品颁奖在吉林艺术学院举行。市原政协主席、市工艺美术协会会长张绪明，原市人大副主任张德林，吉林省科协副主席尹军，市科协党组书记、主席孙国庆等有关领导参加开幕式。开幕式上对参加巡回展的优秀作品进行展示，对获奖作品作者进行了表彰。

根据参加活动大学指导教师和学生的建议，2011年市的巡回展加大宣传和组织力度。通过我积极工作，巡回展得到吉林省教育厅领导的大力支持，2011年市第四届海峡两岸大学生创意设计作品巡回展由吉林省教育厅、市科协共同主办，吉林艺术学院艺术设计研究中心承办，东北师范大学美术学院等省内外29所大学协办，共征集作品2220件。2011年市第四届“海峡两岸大学生创意设计作品巡回展”开幕式暨优秀作品颁奖在9月份科普宣传日期间举行，出席开幕式的吉林省政协主席巴音朝鲁、市委书记高广滨、省科协主席刘淑莹等领导为290名获奖作品代表颁奖，省市科协领导还参观了优秀作品展示。

使大学生们足不出户就可以了解来自国内及台湾地区最优秀的创意思想和成果，巡回展的举办为吉林省高校与国内及台湾地区大学生创意设计思想的交流打造有效的平台。为大学生展示自己最新作品和自身风采提供了最直接的舞台。巡回展还促进了大学生与社会实际相结合，为毕业后走向社会成功就业起到很大帮助作用。巡回展在有关部门的大力支持下，规模和影响力逐年扩大，活动受到省内高校广大师生的一致好评。

为了鼓励本市高校、科研院所和企业在市科委与国外地区政府间的合作框架下，围绕**市科技发展中长期规划纲要，充分利用国际科技资源，结合双方的技术优势和本地的实际需求，开展以我为主的对外科技合作，加快技术开发和成果转化，进一步提升本市科研水平和增强自主创新能力，加快融入国际创新体系，切实推进本市与这些地区的科技交流和友好关系的实质性发展，**市科学技术委员会现开始征集*年度政府间国际科技合作项目。

一、申请条件：

1、申请单位应为本市高校、科研院所和企业，且与国外研究机构有实质性的合作，并签有相应的合作协议或合同。申请单位的国外合作伙伴与合作研究内容应符合以下合作地区及相应领域或方向：

1）加拿大艾伯塔省（Alberta）：信息和通信技术、生命科学和医学、纳米技术、环境技术和替代能源技术。

2）加拿大魁北克省（Quebec）：信息和通信技术、生命科学。

3）加拿大（NationalResearchCouncil）：清洁能源（特别是燃料电池和氢能）、环境保护、多媒体技术。

如何推动实践教学

以北方民族大学为例，该校设置的7个实验板块中，设计性和综合性本科实验项目的来源，均围绕教师的科研项目或科研成果而设置。例如：在微生物学板块中，部分实验教学项目是根据基金项目“虾青素高产酵母菌的选育及其产物功能研究”等课题而设置。再以福建师范大学为例，生命科学学院工业微生物教育部工程研究中心，投入建设经费2000余万元，建成省属高校领先水平的发酵工程中试车间[2]。目前该车间配备有多台10～1000L全自动发酵罐及其配套的辅助设备和下游工程设备，如空压机、空气净化系统、电锅炉、制冷装置、管式离心机、三足离心机、微滤系统、超滤系统、纳滤系统、喷雾干燥器等先进的仪器分析系统，完全可以满足该院师生进行相关实践性教学的需要。江南大学生物工程学院，在学生毕业实习之前，由学院下属的5个研究中心根据自身特色，各负责1个本中心课题组特色教学训练项目。将学生分为5个大组，轮流进行互动实验，每个项目安排4～5天，整个教学训练项目在短期内完成[3]。天津科技大学认为上述做法实质上相当于工业产品开发中的中试环节，具有连续或半连续的生产方式，并可以全面监测产品过程，从中发现问题和解决问题。因此，它是学生将知识从理论上升到实践的一个重要环节。例如湖南人文科技学院，与娄底百雄堂高科技农业有限责任公司建立校企产学研合作关系，合作内容是：(1)开展科研合作。(2)每年接收生命科学系学生实习。(3)共享资源。例如公司提供腊八豆菌种和腐乳菌种等现有产品和技术，作为科研合作的起点和生命科学系实验课的内容；生命科学系提供气相色谱仪、液相色谱仪、原子吸收光谱仪等设备供公司产品质量分析使用。此举可供其他高校借鉴。2009年以前，生物工程与生物技术实验装备中多数涉及上游技术的设备已经基本配置到位(如基因工程操作设备，萃取、离子交换、吸附、层析、蒸馏、结晶干燥等实验室级别的代谢产物分离设备)，缺乏的是下游生产级别的设备，所以要重点考虑配置实训车间设备。在高等教育装备博览会上，同样可以看到国家对高等教育实验室装备的一些新理念，以及设备制造业满足市场新需求的动向。浙江天煌公司的实验室设备，以典型工业产品范例和个案研究开发，作为高校实验实训的装备依据。涉及生物技术的实训系统，就有啤酒自动化生产线过程控制(工程型)系统(含5器和4发酵罐)等。高校还需建设固体制剂生产线实训车间(含30万级洁净水平操作间)和分离制备生产线(包括发酵罐、多功能动态提取罐、旋转薄膜蒸发器、结晶罐、迭片式离心机、板框压滤机等)，适合各类食品或药品的生产操作训练。校内小型实训车间，其生产过程完全与工业化生产过程相同，使学生能够从生产原料预处理、培养基制备、菌种扩培、发酵罐灭菌、接种及发酵过程中工艺参数的控制、产品分离提取等各个环节进行实际操作和系统分析。不过，各校对实训车间的投入还是普遍偏少。天津科技大学生物工程校内实践基地，设备总价值近500万元，包括好氧发酵、果酒酿造、啤酒生产、分离提取、精制纯化等中试系统，涵盖了生物工程产业上中下游生产环节[4]。华中农业大学从2000年起分3期，建成生物工程专业教学实验室1000m2，包括有通风发酵、固态发酵、生物工程下游技术、啤酒加工等实验室及仪器分析室和准备室等。在引进现酵控制系统、发酵后处理设备的同时，成立了生物工程设计室，通过工程软件AutoCAD电脑绘制，进行发酵工艺和设备流程设计等操作。

实践教学中新手段、新体系的运用与推广

对于和实际生产联系最紧密的课程，如化工原理、发酵工程、生物工程设备、生物发酵工艺等，吉林农业科技学院考虑到设备的限制问题，增加了模拟教学，从专业教学仿真软件开发公司购置了仿真教学模拟软件，保证一人一机的实践演习。这些软件的仿真性强，尤其是配备的实践操作演练，能让学生真正达到工厂模拟化的操作练习。烟台大学生物工程系将计算机模拟仿真引入实践教学[6]。这种仿真系统能逼真地模拟工厂运行和各种事故状态的现象，大大缩短培训时间。在计算机仿真环节，该校选用了北京东方仿真公司开发的青霉素发酵工艺仿真软件，以单元操作的形式进行仿真模拟。青霉素发酵工艺仿真包括青霉素发酵生产、青霉素的精制和提纯等内容。同时，教师可以通过计算机监测系统，全程跟踪每组学生的操作，真正达到实践训练教学的目的。传统实验项目普遍存在反应体系大、样品处理量多和处理时间长等特点，也使微量移液器、微量与狭缝分光光度计等现代科教仪器不能充分发挥其先进性。微型化实验于1988年末开始引入我国，关于微型实验已有文献报道[7]。微型化实验的研究，是着眼于环境保护和实验安全的需要，体现了现代科学技术发展水平的要求。微型化实验具有现象明显、操作简便快速、节省经费、减少污染、安全和便于携带等优点。

本文作者：余多慰工作单位：南京师范大学生命科学学院

摘要：本文介绍了当今制造技术面临的问题，论述了先进制造的前沿科学，并展望了先进制造技术的发展前景。

关键词：问题；先进制造技术；前沿科学；应用前景

论文

制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。

1当前制造科学要解决的问题

当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面：

信息技术、生物技术、纳米技术被称为21世纪的革命性领先技术，其产业化方兴未艾。生物技术产业，尤其是生物医药产业是一项高投入、高利润的产业，它的利润率达到了17.6%，是利润率为8.1%的信息产业的两倍。因此，展望未来，多数分析家认为，生物技术产业是继信息产业之后迅速崛起的又一个高新技术产业，在21世纪初将与信息技术产业并驾齐驱，并最终成为主导全球经济的核心产业。生物技术和产业如此巨大的发展前景，有着其必然的原因：

一、生物技术对于人类的生存和发展有着极为重要的意义

1.可持续发展的要求

20世纪的一百年，人类凭借着科学和技术的巨大发展与进步，发明和创造了机械化和自动化的生产和交通设备与工具、电子与系统集成化的通讯设施与器具、家用电器、电脑以及化学合成物质，极大改变了自身的生活、生产和经济方式，迈进现代化的阶段。欢欣之余，人类也不能忘记在发展中付出的惨重代价：在准备大踏步向现代化迈进的20世纪中叶，人类社会却面临着全球性生态环境日益恶化、人口与健康受到严重威胁、粮食生产滞后、能源耗竭和资源短缺的五大危机。这些问题显然是发展中带来的，它们直接向人类的生存与发展提出了严峻的挑战。

毋庸置疑，一项技术的进步对社会和经济发展起着巨大的促进作用。然而，工业革命发展进程表明，人类一味强调技术的先进性和对经济的推动作用，而忽视技术对人类自身和生态环境的安全性时，人类最终要饱尝在技术发明初期未曾预料的苦果。曾几何时，滴滴涕一问世便被誉为人类技术史的里程碑，声称它可以杀死害虫却对人畜无“害”，可以拯救成千上万人的生命。1946年，该产品在美国上市引起巨大轰动，以至引来化学公司投巨资开拓杀虫剂市场。仅在1947～1949年间，滴滴涕的投入就达38亿美元，旦利润逐年直线上升，到1951年利润额猛增1.1亿元。它的发明人保罗·米勒被人们称为救世主，获1948年度诺贝尔奖。然而时隔6年后，滴滴涕就被发现具有激素效应，严重影响动物（包括人类）的性分化和生殖，并且通过母体传递后代，导致许多的野生动物数量急剧下降。到1970年，美国率先下令禁止使用滴滴涕。

20世纪70年代末期，人类开始意识到，技术的安全性对于人类自身生存与繁衍及生态环境的重要意义，丝毫不亚于技术的先进性对社会和经济发展的价值。因此，由联合国提出、各国政府共同倡导的可持续发展战略，意味着今后的科学和技术发展具有双重使命：既促进生产力进步和为人类谋福利，又保护人类及其生存和繁衍的环境。

1当前制造科学要解决的问题

当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面：

（1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。

（2）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-RealSpace)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间

(配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。

（3）在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。